بحث كامل عن الطاقة الميكانيكية

ما هو مفهوم الطاقة؟

• مفهوم الطاقة في الفيزياء هو “القدرة على فعل شيء ما” ، وهذا العمل قد يختلف.
• سواء كان العمل حراريًا أو كهربائيًا أو حركيًا أو ميكانيكيًا أو كيميائيًا ، فهناك العديد من الأشكال المختلفة.

ما هو مفهوم الطاقة الميكانيكية؟

الطاقة الميكانيكية هي طاقة حركية ، وهي طريقة محددة ينتقل بها الجسم من موضعه الأصلي.

وتأتي هذه الحركة من خلال القوة التي تساعد على حركة الجسم ، وعندما يتحرك الجسم فهذا يعني أنه يستخدم للطاقة الميكانيكية.

أشكال الطاقة الميكانيكية

هناك نوعان رئيسيان من الطاقة الميكانيكية وهما كالتالي:

النوع الأول هو طاقة الوضع الميكانيكي:

الطاقة الميكانيكية المحتملة هي جسم أو جسم لديه القدرة على الحركة ، ولكن في نفس الوقت ليس لديه القدرة على القيام بذلك ، فهو يخزن الطاقة الميكانيكية الكامنة.

أشكال الطاقة الميكانيكية المحتملة:

الشكل الأول هو طاقة الجاذبية الكامنة:

• هذا الشكل هو الطاقة المخزنة في وضع الجسم أو ارتفاعه عن موضعه الأصلي.
  • الأجسام الثقيلة تحتوي على كميات أكبر من طاقة الجاذبية.

الشكل الثاني هو الطاقة الكامنة المرنة:

• هذا الشكل عبارة عن طاقة مخزنة في كائن أو جسم معين ، وفي هذه الحالة تكون المادة الموجودة في هذا الجسم موثوقة (وهذه المادة تشبه المطاط).

النوع الثاني من الطاقة الميكانيكية الحركية:

يتم استخدام الطاقة الميكانيكية الحركية بواسطة جسم معين عندما ينتقل من مكانه الأصلي ، ويمكن أن تنتقل الطاقة الميكانيكية الحركية من جسم إلى آخر ، أو عن طريق تحويل أو تغيير الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية.

أنواع الطاقة الميكانيكية الحركية

• النوع الأول هو الطاقة الميكانيكية الحركية المشعة: وهي الطاقة المستخدمة لإنتاج الموجات الضوئية.
• النوع الثاني من الطاقة الميكانيكية الحركية الكهربائية: وهي نوع من الطاقة التي تستخدم في إنتاج الكهرباء.
• النوع الثالث هو الطاقة الميكانيكية الحركية للصوت: وهي نوع من الطاقة المستخدمة في إنتاج الموجات الصوتية.
• النوع الرابع من الطاقة الميكانيكية الحركية الحرارية: نوع معين من الطاقة ينتج عن الحرارة.

أشكال وأمثلة للطاقة الميكانيكية الحركية.

الطاقة الميكانيكية الحركية هي نوع معين من الطاقة وغني عن القول. هناك العديد من أشكال عمليات الطاقة الميكانيكية الحركية ، وهذه الأشكال هي كالتالي:

• عملية الاستنشاق والزفير.
• عملية الشد.
• استخدم أدوات وأدوات المطبخ.
• الكتابة على لوحة المفاتيح.
• استخدم قلم رصاص.

تابعنا:

قانون حفظ الطاقة الميكانيكية.

• هناك قانون يساعد في الحفاظ على الطاقة الميكانيكية ، وهو قانون يساعد في الحفاظ على القيمة الإجمالية للطاقة الميكانيكية والحفاظ عليها.
  • تظل الطاقة الميكانيكية في نظام مغلق لأنه لا توجد قوى لتبديد الطاقة.
  • يتم تمثيل هذه القوى بـ (الاحتكاك ، مقاومة الهواء) ، وهذه القوى ثابتة.
• يوضح هذا القانون أن الطاقة الميكانيكية الكامنة يمكن أن تكون طاقة حركية والعكس صحيح.
  • لكن الطاقة لا يمكن أن تختفي ، أي أن الطاقة في وضع يقاوم الهواء.
  • لا يزال بإمكان الطاقة الميكانيكية في الجسم التحرك عبر الهواء.
  • هذا يرجع إلى وجود مجال جاذبية أرضي محفوظ وثابت.

إجمالي الطاقة الميكانيكية

• الطاقة الميكانيكية هي حركة جسم معين من مكانه (وهذا يعني أنها طاقة حركية).
  • أو يمكن أن تكون الطاقة الميكانيكية طاقة مخزنة في موضع معين (أي أنها طاقة كامنة).
  • إجمالي كمية الطاقة الميكانيكية هو مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية معًا.
  • تُعرف هذه العملية باختصار باسم إجمالي الطاقة الميكانيكية (TME).
• TME = PE + KE.
• هناك نوعان من الطاقة الكامنة ، وهما الطاقة الكامنة المرنة وطاقة وضع الجاذبية.
  • يمكننا إعادة كتابة قانون الطاقة الكامنة ، والقانون على النحو التالي:
• TME = PEGRAV + PESPRING + KE.
• إجمالي الطاقة الميكانيكية هو مجموع الطاقة الكامنة والحركية ، وبالتالي فإن إجمالي الطاقة الميكانيكية هي قيمة ثابتة ولا تتغير طوال فترة حركتها.
  • لكن في بعض الأحيان تكون القيمة الإجمالية ثابتة ولا تتغير ، وفي أحيان أخرى تكون متغيرة.
  • هذا يعتمد على ظروف الطاقة الميكانيكية والطاقة الميكانيكية الكلية.
  • إنه مجموع شكلي الطاقة والنتيجة هي إجمالي الطاقة الميكانيكية.
• مثلما يمكن للطاقة الميكانيكية القيام بعمل الجسم أو الجسم الذي يحتوي على طاقة ميكانيكية ، يمكنها القيام بأي عمل يتطلب هذه الطاقة.
  • هذا يعني أن الطاقة الميكانيكية تدور حول السماح للجسم بالتجربة.
  • يتم تطبيق هذه القوة على جسم أو جسم آخر بهدف تحريك الجسم.

قد يثير اهتمامك:

أمثلة على استخدام الطاقة الميكانيكية

هناك العديد من الأمثلة والأشكال التي توضح استخدام الطاقة الميكانيكية لتحريك أشياء معينة ، ومن هذه الأمثلة ما يلي:

طواحين الهواء:

• هذه طريقة للاستفادة من الطاقة الميكانيكية حيث يتم استخدام الرياح بقوة كبيرة
  • هذا حتى تصنع ريشًا لطواحين الهواء تسمى التوربينات.
  • الطاقة الميكانيكية يحتوي الهواء على بعض الجزيئات التي يمكنها تطبيق واختبار القوة.
• هذه القوة هي السبب الرئيسي لحركة وإزاحة الشفرات ، ويتم تعديل هذه الشفرات المتحركة.
  • وتحويل الطاقة إلى طاقة كهربائية (هذه الطاقة في صورة طاقة غير ميكانيكية).
  • هذا الشكل من الطاقة الميكانيكية متوفر في المنازل والصناعات ، بهدف تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية في المنازل.

شاكوش:

• المطرقة هي إحدى الأدوات التي تستخدم الطاقة الميكانيكية لتتمكن من القيام بالعمل المنوط بها ، وتمنح الطاقة الميكانيكية المطرقة القدرة على تطبيق القوة على السطح.
• المطرقة هي أيضًا سبب الحركة ، وذلك لأن المطرقة بها كمية كبيرة من الطاقة الميكانيكية (وهذا في شكل طاقة حركية) ، ويمكن للطاقة الميكانيكية القيام بعمل تحريك الجسم.

بندقية السهام:

• من أهم الأمثال والأشكال التي تستخدم الطاقة الميكانيكية هي بندقية النبال ، فهي مثال على عمل هذه الطاقة وتأثيرها على جسم آخر.
  • وعندما يتم الضغط على بندقية السهم أو بندقية السهم.
• لذلك فإن هذا السلاح لديه طاقة ميكانيكية ، وهذه الطاقة تمنح الينابيع المضغوطة القدرة على تطبيق واختبار قوة السهم.
  • هذا حتى يتحرك الجسم المراد تحريكه ، وهذا بالإضافة إلى الزناد الذي لديه طاقة ميكانيكية (وهذا في شكل طاقة مرنة).
  • والطاقة الميكانيكية قادرة على القيام بعمل السهم.

كرة التدمير الضخمة:

• من أهم الأمثلة على كيفية استخدام الطاقة الميكانيكية لتحريك الأشياء كرة التدمير ، أو ما يسمى بآلة التدمير.
  • إنه جسم كبير وضخم يتحرك ذهابًا وإيابًا.
• ثم يعود إلى مكانه المرتفع المخصص له ، ويتم هدم أو تدمير الأشياء التي تصطدم به.
  • ويتم الضغط بقوة كبيرة على آلة الهدم أو كرة التدمير ، من أجل تحريك وإزاحة جسم الهيكل المراد تحريكه.